重力加速度指的是地面附近物體受地球引力作用在真空中下落的加速度,記為g。為了便于計(jì)算,其近似標(biāo)準(zhǔn)值通常取為980厘米/秒的二次方或9.8米/秒的二次方。
根據(jù)牛頓物理學(xué),下面給出計(jì)算重力加速度的表達(dá)式。這一計(jì)算是很重要的。因?yàn)榧铀俣扔?jì)不能測(cè)量重力加速度,必須由計(jì)算機(jī)依據(jù)地球上的位置來(lái)計(jì)算它,即
g=Gm/r
式中:g為重力加速度;GM為與地球質(zhì)量有關(guān)的常數(shù);R為地球中心至計(jì)算點(diǎn)的距離或半徑。
上面的方程給出了重力加速度的大小,其作用方向是沿導(dǎo)彈與地球中心間連線的方向。這里要注意的關(guān)鍵是,了解位置才能求得重力加速度,而且其大小與半徑的平方成反比,它隨高度的增大而迅速減小。
距離面同一高度的重力加速度,也會(huì)隨著緯度的升高而變大。由于重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力提供了物體繞地軸作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。物體所處的地理位置緯度越高,圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑越小,需要的向心力也越小,重力將隨之增大,重力加速度也變大。地理南北兩極處的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑為0,需要的向心力也為0,重力等于萬(wàn)有引力,此時(shí)的重力加速度也達(dá)到最大。
由于g隨緯度變化不大,因此國(guó)際上將在緯度45°的海平面精確測(cè)得物體的重力加速度g=9.80665m/s^2;作為重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值。
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